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推动SKA望远镜合作 中国和南非科学家共探宇宙

   中国科学家:提速与南非合作,推动SKA望远镜获得更丰硕成果

  艺术家概念图:夜色中的SKA射电望远镜(图片来自SKA官网)

  新华社北京9月3日电(记者全晓书 喻菲)在中国与南非不断深化经贸合作的同时,中国科学家呼吁,进一步推动双方在SKA射电望远镜项目上的合作,以使两国在这一举世瞩目的大科学项目中获取更丰硕的科学成果,实现共赢。

  SKA望远镜全称“平方公里阵列”,由2500面直径15米的碟形天线以及250组低频和中频孔径阵列组成,因接收总面积约“1平方公里”而得名。SKA的台址位于澳大利亚、南非及南部非洲八个国家的无线电宁静区域。

  “SKA是迄今为止国际天文学领域最庞大和最先进的设备,将承载射电天文学未来50年的发展命脉,促进大科学研究的国际化进程。”中国SKA首席科学家、中国科学院院士武向平说。

  SKA射电望远镜项目一期将在南非安装上百面15米的碟形天线,最终部署在南非和非洲的蝶形天线将达到数千面。(图片来自SKA官网)

  作为SKA主要成员国,中国不仅主导了15米口径碟形天线的设计和研制,同时也在围绕SKA的科学目标积极布局。

  经各国科学家凝练,SKA射电望远镜一共形成五大科学目标,分别是:探测宇宙黎明和黑暗时期;研究星系演化、宇宙学与暗能量;验证宇宙中有没有其他生命,寻找地外文明;利用脉冲星和黑洞检验强引力场;研究宇宙磁场的起源和演化。

  据武向平介绍,中国SKA科学团队已经围绕这些科学目标成立了11个科学研究课题组,不仅要联合国内高校和各研究院所,还将广泛开展深入和实质性的国际合作,特别是与SKA两个主要台址国探索建立伙伴关系。

  “我们与澳大利亚的合作十分密切,双方已经合办了多次联合学术研讨会和四期暑期学校。但是,我们与南非的交流才刚刚起步。接下来,我们要尽快提速与南非的合作。”武向平说。

  SKA射电望远镜项目将分期在澳大利亚西部安装十几万至上百万个低频天线。(图片来自SKA官网)

  “我有一个博士后已经在南非工作了两年,她主要研究中性氢在宇宙中的分布。中性氢是宇宙大爆炸之后形成的第一种元素,也是宇宙中最丰富的元素,它可以带我们回溯到宇宙的原初,也可以描绘宇宙大尺度结构。对中性氢的研究可以成为双方的一个合作点,今后我们还要开辟更多的合作方向。”武向平说。

  据他介绍,今年将组织中国SKA科学团队和上海天文台的合作者前往南非考察交流,促进双方确立共同的科学研究领域。

  SKA国际董事会科学董事、FAST工程副经理彭勃研究员则指出,中南双方已就中国500米口径球面射电望远镜(FAST)与南非MeerKAT射电望远镜阵列进行联合观测达成了合作意向,并建立了初期工作组,这将进一步促进两者之间的协同观测和数据互补。

  2018年2月6日,由中国主导研制的SKA射电望远镜首台碟形天线样机在河北石家庄正式启动。 新华社记者牟宇摄

  MeerKAT射电望远镜阵列作为SKA的先导项目,包含64个碟形望远镜,未来会被纳入SKA一期中。SKA的建设将分为两个阶段,其中,SKA一期预计从2020年开始建设,将由位于南非的约133面碟形天线和位于澳大利亚的13万个对数周期天线组成的低频孔径阵列构成。

  “MeerKAT望远镜分辨率更高,而FAST望远镜灵敏度更好。打个比方来说,如果要观测远方的一片森林,MeerKAT不仅能看到其中一棵棵树,甚至可能看到一片片叶子,而FAST虽然看不清每棵树和每片叶子,但可以看到它们更暗弱的成分。如果两者的观测结合起来,就可以把这片森林描绘得更完整更清晰,也就能获得更精确的科学成果。”彭勃说。

  “过去两年多来,中国、南非射电天文团队开了7次双边会,大家从陌路成为朋友。研究人员交流是科技合作的基石。”他说。

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